Летучие мыши приобрели замечательные черты в ходе своей эволюции. Это единственные млекопитающие, которые могут летать, и живут они намного дольше, чем другие животные их размера. Но, пожалуй, самым впечатляющим является их крепкая иммунная система. Он защищает летучих мышей от вирусов, которые наносят ущерб людям, таких как COVID-19 или Эбола. Это также сохраняет летучих мышей относительно свободными от рака. Как?
По мнению ученых Лаборатории Колд-Спринг-Харбор (CSHL), все дело в генах.
Используя образцы, собранные в Белизе вместе с Нэнси Симмонс из Американского музея естественной истории, профессора CSHL У. Ричард МакКомби и Адам Сипель и постдок Армин Шебен секвенировали геномы ямайской фруктовой летучей мыши и мезоамериканской усатой летучей мыши. Когда они сравнили эти последовательности с последовательностями других млекопитающих, команда обнаружила, что быстрая эволюция упростила геномы летучих мышей для защиты от инфекций и рака. МакКомби объясняет: «Мы не знали, что гены иммунной системы так положительно отбираются в геномах летучих мышей. У летучих мышей есть ряд очень необычных особенностей. Они не реагируют на инфекции так, как мы. Оглядываясь назад, неудивительно, что эта разница в иммунной системе может быть вовлечена как в старение, так и в ответ на рак».
Ямайская фруктовая летучая мышь и мезоамериканская усатая летучая мышь принадлежат к самому экологически разнообразному надсемейству млекопитающих в мире. МакКомби, Сипель и Шебен создали полные геномы обеих летучих мышей, используя новую технологию секвенирования Oxford Nanopore. Затем они сравнили эти последовательности с 15 геномами других летучих мышей и млекопитающих , включая человека. Это выявило неизвестный сдвиг в уровнях двух генов, кодирующих воспалительные белки, называемых интерферон-альфа и -омега.
«Летучие мыши ослабили тревогу иммунной системы, выделяя гены, которые производят интерферон-альфа», — объясняет Шебен. «Это может быть причиной их высокой вирусной толерантности. Он предотвращает сверхактивные иммунные реакции, которые наносят вред здоровым тканям — одну из причин, по которой инфекции так вредны для человека».
Они также обнаружили, что по сравнению с другими млекопитающими геномы летучих мышей содержат больше изменений в генах, связанных с раком, в том числе шесть, которые восстанавливают ДНК, и 46, которые подавляют опухоли.
«Наша работа показывает, насколько глубоко взаимосвязаны иммунитет и реакция на рак», — говорит Шебен. «Одни и те же иммунные гены и белки играют важную роль в устойчивости к раку».
МакКомби, Сипель и Шебен сейчас изучают, как регулируются иммунные гены летучих мышей и как они могут экспрессироваться в различных частях тела. Они надеются, что их работа даст новое понимание связи между иммунитетом, старением и раком. Это также может однажды привести к улучшению лечения.
«Еще много неизвестного», — говорит Сипель. «В конечном итоге мы продвинемся в работе настолько далеко, насколько сможем, и передадим эстафету экспертам в области болезней, чтобы они работали над разработкой лекарств или других терапевтических средств».
